Определяне на коефициента на триене при търкаляне
Лабораторни упражнения № 121
Определяне на коефициента на триене при търкаляне
Целта е да се изследва феномена на настъпване на търкаляне триене на повърхността на друго тяло.
II Кратка теория на работа.
Външно триене - механично съпротивление, възникващи при контактната повърхност на двете стиснати органи по време на относителното им движение. Устойчивост сила насочена срещуположно на относителното движение на тялото, наречен сила Ftr триенето. действа върху тялото. Външно триене - разсейване процес се придружава от освобождението на топлина, електрификация органи, тяхното унищожаване.
Разграничаване триене плъзгане и търкаляне. Всеки от тези видове се характеризира със съответен, коефициент. Така, плъзгащи коефициент на триене е съотношението на сила на триене към реакционната сила етаж насочена по нормалата към повърхността. kskolzh = Ftr / N стойности подвижния фрикционни сили са малки в сравнение с силите на триене при плъзгане.
Rolling цилиндър (купа) - винаги държи подвижен силата на триене - силата, свързани с "загубата" на енергия, т.е. с прехода на механична енергия в топлина. Затова цилиндъра подвижен без плъзгане, постепенно спира. В този случай, силата на триене при търкаляне зависи от свойствата на материала на цилиндъра (купа) и самолета. Триене при търкаляне, причинени взаимно деформационни органи, които при търкаляне без плъзгане е нееластично и затова асиметричен по отношение на подвижния тялото (цилиндър, топка, колело).
Поради тази асиметрия деформация (Фигура 1) е реакционната сила N и хоризонталните и вертикалните компоненти, при вертикалния компонент на сила п е равно на силата на гравитацията мг.
точка N прилагане сила трябва да бъде напред на бутилката, и линия N трябва да бъде над центъра на тежестта на цилиндъра (Фигура 1)
Само в този случай е възможно при търкаляне без приплъзване на тялото, т.е. състояние, при което R - радиус на търкаляне сфера или цилиндър. В този случай, въртящ момент тяло съгласно отрицателно ускорение, което е в съответствие с намаляване на ню на скоростта.
Означаваме разстоянието, съответстващо на изместване на прилагане на силата точка п чрез RC. Тъй като тази стойност е много малък Com-изтънени с радиус R, и ъгъл α е малък (фиг. 1), имаме
където M - момент на сила Н. RC на разстояние се нарича коефициент на триене при търкаляне.
подвижен коефициент на триене има единици за дължина, в Otley-Чие безразмерния коефициент на триене при плъзгане.
Записите горе израз (1) трябва да се разглежда като транс-вой приближение. Теоретичната разглеждането на процеса валцуване-нето, като се вземат предвид количествата, характеризиращи материалните тела. скоростта на тяхното движение, натиска върху тях води до сложни изрази за валцуване на триене на маски от отрицателната.
III. Инсталация и как работи.
Един общ изглед на инсталацията, показана на фиг. 2.
Вертикалната стелажа 2 от основа 1 се намира червячна предавка, която изпълнява въртене и фиксиране на предмишницата 3. Механизмът за червей се задвижва за завъртане на маховика и ъгъла на наклон брой проба на скала 4.
Долна скоба 3 е формована част от сложна конфигурация, на който са монтирани: Мащаб амплитуда модели кола-5-трептения на махалото, вертикален прът 6 за закрепване на горната скоба 9 фотоелектричния сензора.
Скалата 5 е плоча, която е нагоре gnez за монтиране заменяеми проби. По скала redelyaetsya оп-ъгъл отклонение на махалото от равновесното положение до 11.
Скалата 5 е снабдена с огледало рефлектор, който служи за намаляване на паралакса при преброяване ъгъл отклонение на махалото
Пробата е правоъгълна плоча-vypol nennuyu от различни материали. Всяка проба има две Chie стъпки с различна чистота повърхностна обработка.
В горната част на ръката 7 се поставя суспензия механизъм Mayat-участника, което може да се регулира дължината му.
Махало 8 е тънка еластична нишка, прикрепен към нея от сферата на тест, който от своя страна има конус адаптиран за преминаване на оптичната ос сензор тер-toelektricheskogo 9.
В фотоелектрически преобразувател 9 е поставена в долния kronshtey не и служи за изход електрически сигнал millisekundomer 10.
Millisekundomer 10 е устройство с цифров път индикация ти, а броят на пълните периоди на колебание на махалото. Millisekundomer здраво закрепена към основата 1 и свързан kabe-Lem с фотоелектричен сензор.
Да предположим, че в началния момент на махалото в позицията на ОА (Фигура 2).
Ако отклони топката от равновесното положение на по-α0 ъгъл и след това отпуснете махалото ще започне да изпълнява овлажнен трептения. След известно време, когато махалото да се направи пълен ъгъл п трептене отклонение от равновесното си положение, за да αn на стойност. Потенциалната енергия на махалото в същото време намалява със сума
(
При което - сумата от всички ъгли на отклонение на топка от равновесното положение за п колебанията на М - въртящ момент.
Така че, ние получаваме: (4)
От фигура 4 и 5 показва, че
Ние изчисляваме сумата от всички ъгли на отклоненията топката н трептения един
където S е разстоянието, проведено топката ярко kayaenyai vasha- дъга за п
трептения, R - радиуса на сферата.
Разстояния S и ΔL изчислява чрез формулите (8, 9), въз основа на геометрични съображения
L - дължина на пръта, на които е приложен топката.
Ние изразят степента на момента на триене при търкаляне (4), с използване на (5-9). получаваме
Изразът в големи скоби, - коефициент на триене при търкаляне на rzh.
IV. Редът на изпълнение
Включен millisekundomera захранващ кабел.
Кликнете върху бутона Network на millisekundomera на предния панел (тя трябва да светят цифрови дисплеи).
Сложете в мащаб слот проба за анализ, факторът
триене, което е необходимо, за да се определи дали топката подвижния върху него. ъгъл Уморен-обрат на проба β = 30 °.
Отхвърляне на махалото от равновесното положение под ъгъл α0 = 6 °. при
постигане amplitudisolebany αn = 2 °, за да натиснете бутона "Спиране"
millisekushyumera и запис на броя на пълните трептения (N).
5. Мярка шублер топка радиус R. на
6. описаната в параграф 4 измервания извършени три пъти, промяна znĂ-cheniya α0 и αn.
7. Измерванията повтарят за ъгли В = 45 ° и п = 60 °.
8. Всички измервания, за да се направи в таблицата 1.
V. Обработка на резултатите от измерването
1. За да изразят α0 и αn в радиани и изчисляване на записа на масата.
2. Изчислете RC средната стойност. за всеки β по формулата (11), получен стойности записани в таблицата.
3. Определете pogreshnost- -series резултат от измерване. Rc отделно за всеки ъгъл β. Изчисленията -vypolnyat за серия от преки измервания.,
където Δrki - отклонение от средната стойност на всяко измерване
4. Крайният резултат се изразява в следния вид:
VI. Тестовите въпроси
I.Obyasnite поява на триене при търкаляне, когато тялото се движи без подхлъзване?
2. Какво е състоянието на организма при търкаляне без приплъзване?
3. Какво се нарича коефициент на триене при плъзгане? Нейното измерение?
Какво се нарича коефициент на триене при търкаляне? Нейното измерение?
Описва се метод за измерване на коефициента на триене при търкаляне на наклонената инсталацията на махалото.
Как да се изчисли абсолютно и относително грешка в тази работа?
Какви фактори влияят на величината на коефициента на триене при търкаляне?
1. Арсенал SP Механика. -М :. науката. 1975 гл. 8.
Свързани документи:
триене при плъзгане на treniekacheniya; заместване на сухо триене на вискозна. -Има няколко начина opredeleniyakoeffitsientatreniya.
стойност - по посока на сила на триене - численото съотношение между koeffitsientomtreniyakacheniya и плъзгането - определяне на телесното тегло - устройството.
топки и лабораторни работи №3. Opredeleniekoeffitsientatreniyakacheniya лабораторна работа №4. Определяне на гравитационното ускорение. работни махала. Лабораторни упражнения №7. Определяне на монтиране на касетата с балистична скорост.
време, за да си възвърне формата. Primalyh скорости koeffitsienttreniyakacheniya увеличава povysheniemskorosti, и като цяло -. материал да се противопоставят на износване при определени условия на триене. оценява чрез взаимното скорост.
триене. където T0 - постоянен компонент на T0 на триене сила ≈ 4 ... 5 часа. FK - koeffitsienttreniyakacheniya. R - радиус на търкаляне тялото. технически термини и определения "Надеждност - това е. кръговото движение на диаграмите на износване определяне на естеството на специфичната налягане.